《细胞生物学》120细胞增殖及其调控.ppt

《《细胞生物学》120细胞增殖及其调控.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《细胞生物学》120细胞增殖及其调控.ppt（119页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、,CELL PROLIFERATION AND DIVISION REGULATION,细胞增殖及其调控,第十二章,提 要,第十二章 细胞周期及其调控,细胞周期细胞分裂细胞周期调控,第十二章 细胞周期及其调控,讨论1 对生物来说，细胞分裂的意义有哪些？,细胞周期,第一节,第十二章 细胞周期及其调控,一、细胞周期概念,细胞分裂结束到下一次细胞分裂结束所经历的过程事件现象所需的时间,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,G1 期 从有丝分裂完成到期DNA复制之前的间隙时间。S 期 DNA复制时期。G2期 DNA复制完成到有丝分裂开始之前的一段时间。M 期 又称D期，细胞分裂开始到结束。,第

2、十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,1 细胞周期时期划分,A typical mammalian cell has a cell cycle time of 24 hours,with 12 hr G1,6-8 hr S,3-4 hr G2,and 1 hr M,Eucaryotic Cell Cycle,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,2 细胞周期性类型,连续分裂细胞,休眠细胞,不分裂细胞,细胞周期中连续运转，又称周期细胞，如表皮生发层细胞、部分骨髓细胞,暂不分裂，适当刺激下可重新进入周期，称G0期细胞，如淋巴细胞、肝、肾细胞等。,不可逆脱离细胞周期，不再分裂，又称终端

3、细胞，如神经、肌肉细胞等。,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,二、细胞周期各时相主要事件,1 G1期,特点：变化多,如小鼠食道上皮细胞G1期长达103小时，而十二指肠上皮细胞G1期仅为6小时。,rRNA、tRNA、mRNA合成加快，结构蛋白和酶形成。,B 生化上的复杂性,A G1期持续时间易变性,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,认为G1期存在一个限制点（restriction point）或检验点（checkpoint），控制G1期向S期的过渡，即细胞的增殖。同样还存在G2期等检验点。,C 细胞趋向多样性,进入周期进入G0期进入终端分化。,第十二章 细胞周期及其调控

4、第一节 细胞周期,DNA是否损伤细胞外环境是否适宜细胞体积是否足够大,DNA是否复制完成,DNA是否损伤，细胞体积是否足够大,纺锤体是否连到染色体上,M期检验点,G2期检验点,S期检验点,G1期检验点,2 S期,3 G2期,4 M期,DNA合成，组蛋白合成及核小体形成,为分裂作准备，合成各种因子，如微管、微丝、染色体凝集因子,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,讨论2 组蛋白是在细胞周期的哪个时期合成的？,讨论3 与细胞分裂有关的各种因子，如微管、微丝等，是在细胞周期的哪个时期合成的？,三、细胞周期时间的测定,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,标记有丝分裂百分率法,脉冲标

5、记DNA复制和有丝分裂指数观察测定法,percentage labelled mitoses,流式细胞仪测定法,标记有丝分裂百分率法测定细胞周期,标记有丝分裂百分率法测定细胞周期,程序,A 脉冲标记,B 定时取材,C 放射自显影技术显示标记细胞,D 统计标记有丝分裂细胞百分数,1hr,2hr,3hr,4hr,5hr,7hr,6hr,600,0hr,500,400,300,200,100,0,0,0,100,200,300,300,300,300,200,0,0,0,0,100,100,100,100,0,0,0,0,0,100,200,300,8hr,0,100,100,400,3.5hr,2

6、50,300,50,0,标记有丝分裂百分率法测定细胞周期,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,标记有丝分裂百分率法测定细胞周期,脉冲标记,TdR,胸腺嘧啶脱氧核苷,thymine deoxyribonucleoside,计算方法,讨论4 标记有丝分裂百分率法测定细胞周期，使用TdR的理由？,人工同步化,四、细胞周期同步化,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,DNA合成阻断法,培养基中过量TdR抑制对数生长期细胞的S期,原理,过量TdR培养基培养,TTG2+TM+TG1,S期,G1/S,正常培养基培养,TTS,脱离S期,阻断,释放,停留在,停留在,过量TdR培养基培养,G1/

7、S,TTS,阻断,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,双阻断,特点,又称TdR双阻断法,DNA合成阻断法,讨论5 总结：DNA合成阻断法进行细胞周期同步化，为什么要阻断两次？,细胞分裂,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,第二节,一、细胞分裂类型,无丝分裂 amitosis有丝分裂 mitosis减数分裂 meiosis,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,前期 prophase前中期 premetaphase 中期 metaphase 后期 anaphase 末期 telophase,二、有丝分裂过程,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,Mitosis

8、视频,染色质凝缩 分裂极确立与纺锤体开始形成核仁解体，核膜消失。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,1 前期,由核膜解体到染色体排列到赤道面这一阶段,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,2 前中期,从染色体排列到赤道面上，到妹妹染色单体开始分向两极的一段时间,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,3 中期,妹妹染色体单体分开并移向两极的时期,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,4 后期,从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,5 末期,动物细胞胞质分裂环,第十二章

9、细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,6 子核的形成与胞质分裂,染色体解聚缩，核仁出现，核膜重新形成,三、有丝分裂器,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,中心体,动粒与着丝粒,纺锤体,1 中心体 centrosome,2中心粒+中心粒外基质,3 纺锤体,动粒微管,星体微管,S期中心粒已完成复制；在前期移向两极，两对中心粒之间形成纺锤体微管；核膜解体时，中心粒已到达两极，并形成纺锤体。,极性微管,动粒微管,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,四、有丝分裂中染色体运动机制,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,染色体整列（列队）,染色体分离和向两极移动,染色体排列到赤道板

10、,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,1 染色体列队,Mad和Bud在动粒上聚集,动粒敏化,微管与动粒接触，Mad和Bud消失,染色体排列到赤道板,牵引,外推,牵引,动粒微管牵引,动粒微管越长，拉力越大,外推,星体排斥力,染色体离中心体近，星体外推力越强,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,染色体运动视频,2 染色体分离和向两极移动,后期A后期B,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,两个时期，两种机制,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,动力蛋白沿微管向极部运动，形成解聚力，造成动粒微管动粒端解聚而变短，染色体被拉向两极。,后期A,第十二章 细胞周期及其

11、调控 第二节 细胞分裂,极性微管正极微管蛋白聚合，微管加长，微管重叠区加宽，移动素类蛋白在重叠区搭桥，KRPs向正极行走，重叠区相互滑动，使两极之间距离变长。,后期B,kinesin-related proteins,KRPs：,染色体运动机制,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,Microtubules and Motors in the spindle,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,四、减数分裂 Meiosis,DNA复制一次，细胞连续分裂两次，形成单倍体的配子。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,特点,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,减

12、数分裂I,减数分裂II,减数分裂视频,讨论6 减数分裂I为什么又称作异型分裂，而减数分裂II称为同型分裂,减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常分为5个时期,减数分裂I,前期I,细线期 leptotene 合线期 zygotene 粗线期 pachytene双线期 diplotene终变期 diakinesis,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,DNA交换和重组（同源染色体的非姊妹染色单体之间发生）。,粗线期,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,讨论7 减数分裂I的粗线期发生染色体交换，从DNA水平讲，交换的是双链还是单链，或者单链双链均可以？,DNA单链交换,DNA双

13、链交换,染色单体交换,半染色单体交换,粗线期DNA交换结果,Holiday模型视频,同源染色体分开，分别向两极移动。,同源染色体随机分向两极，父、母本染色体重组，产生基因组变异。如人类染色体组合的方式有223个。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,后期I,讨论8 用一个简图解释这种随机组合有223种方式。,讨论9 从变异的角度看，减数分裂有什么意义？,细胞周期调控,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,第三节,细胞周期调控意义,细胞生物学家的实验,一、细胞周期调控因子的发现,1 MPF的发现,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,Rao和Johnson，19

14、70,早熟凝集染色体,PCC,G2 PCC,单线状，因DNA未复制,粉末状，这与DNA由多个部位开始复制有关,双线染色体，说明DNA复制已完成,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子,提出结论?,非洲爪蟾卵细胞发育分为六个时期。第IV期卵母细胞生长到一定体积，停止生长，等待成熟，此时是减数第一次分裂前期。在孕酮作用下，向V和VI期转化，胚泡（germinal vesicle，GV）破裂，然后继续分裂，停留在减数第二次分裂中期，即成熟的卵细胞。,发育生物学家的实验,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,Masui和Markert，19

15、71,非洲爪蟾卵细胞发育诱导实验,背景,IV期卵母细胞,成熟卵细胞,促成熟因子,maturation-promoting factor,提出结论?,MPF,2 细胞分裂周期基因及其产物,微生物学家的实验,MPF研究,酵母细胞周期温敏突变,LelandHartwell，Paul Nurse,cdc产物,？,cdc与MPF的关系,讨论10 从酶角度看，cdc基因产物、cyclin与MPF的关系是怎样的？,3 细胞周期蛋白,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,含量随细胞周期剧烈振荡,哺乳动物细胞周期,4 CDK及其活性调控,p34cdc28,p34cdc2,只有与周期蛋白结合时，才表现

16、蛋白激酶活性，因而被称为周期蛋白依赖性激酶,Cyclin-dependent kinase,CDK,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,二、细胞周期调控机制,细胞周期运转过程中CDKs含量相对稳定，cyclin呈周期性变化。,不同的cyclin 与不同的CDK结合，体现不同激酶活性，使细胞越过不同时期。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,某些CDK与cyclin的结合及其功能,所谓细胞周期引擎（cell cycle engine）是由细胞周期蛋白依赖性激酶及其正、负调控因子构成的，它们共同调节细胞周期的有序进行。,细胞周期引擎,第十二章 细胞周期及其调控 第三节

17、细胞周期调控,讨论11 思考：细胞周期调控的失败会有什么后果？,其正调控的失败导致细胞的凋亡，而负调控的失败或正调控因子的过高表达导致细胞癌化。,G0期细胞在生长因子的诱导下，先有cyclinD表达；cyclinD与CDK4、CDK6结合，使下游蛋白质磷酸化而激活，随之有cyclinE表达；cyclinE与CDK2结合，促进细胞通过G1/S限制点而进入S期；此时cyclinD及cyclinE降解，cyclinA合成；,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,理解举例,cyclinA与CDK2结合而活化CDK2，后者使抑癌基因Rb蛋白磷酸化而释放出转录因子E2F，促进DNA的合成；细胞

18、周期由S进入G2期后，cyclinB开始表达；cyclinB与CDK1结合，使细胞通过G2/M转换点进入M期。引起染色体凝缩，核膜解体等下游周期事件。中期时MPF活性达到最高时，激活APC（后期促进因子），将泛素连接在cyclinB上，导致cyclinB被蛋白酶体（proteasome）降解，完成一个周期。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,细胞周期调控视频,更多关于细胞周期调控知识，研读教材相关内容,考研同学注意总结出以下名词概念从以下等方面总结：,MPF,cdc,cyclin,CDK,CDKI,APC,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,英文全称，中文名,时期

19、,成分或构成,作用,复 习,1 细胞周期，细胞周期时期划分及相应细胞类型2 G1期变化，S期、G2期、M期主要事件3 标记有丝分裂百分率法测定细胞周期4 DNA合成阻断法诱导细胞同步5 减数分裂：前期1的复杂性6 细胞周期调控：检验点，MPF，cdc基因，MPF和cdc关系，周期运转调调控模型7 cell division,cell cycle,maturation-promoting fator,cdc，mitosis,meiosis,spindle,Checkpoint,Cyclin,第十二章 细胞周期及其调控,THE END,THANK YOU,第十二章 细胞周期及其调控,TG1：G1期

20、的持续时间 TG2：G2期的持续时间 TS：S期的持续时间 TM：M期的持续时间 TC：一个周期的持续时间，TC=TG1+TG2+TS+TM PLM：标记的有丝分裂细胞所占的比例,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,标记有丝分裂百分率法测定细胞周期,计算方法,待测细胞经3H-TdR标记后，所有S期细胞均被标记。S期细胞经G2期进入M期，所以一段时间内PLM=0。开始出现标记M期细胞时，表示处于S期最后阶段的细胞，已渡过G2期，所以从PLM=0到出现PLM的时间间隔为TG2。S期细胞逐渐进入M期，PLM上升，到达到最高点的，标记的S最后阶段的细胞，已完成M，进入G1期。所以从开始出现M

21、到PLM达到最高点（100%）的时间间隔就是TM。,原理,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,当PLM开始下降时，表明标记的S期最初阶段的细胞也已进入M期，所以出现LM到PLM又开始下降的一段时间等于TS。从LM出现到下一次LM出现的时间间隔就等于TC，根据TC=TG1+TS+TG2+TM即可求出的TG1长度。实际测量时，常以（TG2+1/2TM）-TG2的方式求出TM。,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,A 多核体如粘菌和疟原虫不发生胞质分裂，细胞核达108，体积达56cm。B 某些水生动物受精卵如海胆卵可以同时授精，最初的

22、3次细胞分裂是同步的。C 增殖抑制解除后的同步分裂如真菌的休眠孢子移入适宜环境后，它们一起发芽，同步分裂。,1 自然同步化,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,细胞周期同步化,有丝分裂选择法 有丝分裂细胞与培养皿的附着性低，振荡脱离器壁收集。优点：操作简单，同步化程度高，细胞不受药物伤害。缺点：获得的细胞数量较少。（分裂细胞约占1%2%）细胞沉降分离法 不同时期的细胞体积不同，可用离心的方法分离。优点：可用于任何悬浮培养的细胞。缺点：同步化程度较低。,2 人工同步化,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,中期阻断法 利用破坏微管的药物（如：秋水仙素、秋水仙酰胺）将细胞阻断在中

23、期。优点是无非均衡生长现象，缺点是可逆性较差。,第十二章 细胞周期及其调控 第一节 细胞周期,无丝分裂又称直接分裂，由Remark（1841）发现于鸡胚血细胞。有丝分裂，又称为间接分裂，由Fleming(1882)年首次发现于动物及Strasburger（1880）年发现于植物。减数分裂是指染色体复制一次而细胞连续分裂两次的分裂方式，是高等动植物配子体形成的分裂方式。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,细胞分裂类型,Dividing Muscle Myoblast(primitive muscle cell)(SEM x8,000),第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,着

24、丝点结构域中央结构域配对结构域,着丝粒与动粒,第十章 细胞核与染色体 第四节 染色体 四 着丝粒结构,着丝粒centromere,动粒kinetochore,中期染色单体相互联系在一起的特殊部位。,主缢痕处两个染色单体外侧表层部位的特殊结构，它与仿锤丝微管相接触，是微管蛋白聚合中心。,着丝粒3个结构域,第十章 细胞核与染色体 第四节 染色体 四 着丝粒结构,Kinetochore,第十章 细胞核与染色体 第四节 染色体 四 着丝粒结构,动粒结构域kinetochore domain,中央结构域central domain,配对结构域paring dornain,位于着丝粒的表面，包括三层板状结

25、构和围绕外层的纤维冠fibrous corona。,位于着丝粒结构域的下方。其中含有高度重复的卫星DNA。,位于着丝粒结构的内层，中期两条染色单体在此处相互连结。,着丝粒3个结构域,着丝粒的3个结构域,第十章 细胞核与染色体 第四节 染色体 四 着丝粒结构,Kinetochore,第十章 细胞核与染色体 第四节 染色体 四 着丝粒结构,Centriole,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,Spindle,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,减数分裂,减数分裂前间期,进入减数分裂之前要经过一个较长的间期，称减数分裂前间期或前减数

26、分裂期(premeiosis)。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,减数分裂的特殊过程主要发生在前期I，通常分为5个时期,减数分裂I,前期I,细线期 leptotene 合线期 zygotene 粗线期 pachytene双线期 diplotene终变期 diakinesis,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,染色质凝集，呈单线状，具有念珠状的染色粒。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,细线期,偶线期,同源染色体配对二价体 bivalent四分体 tetrad联会 synapsis联会复合体 synaptonemal complex,染色体变短，结合紧密，光

27、镜下在局部可区分同源染色体。DNA交换和重组（同源染色体的非姊妹染色单体之间发生）。重组结,粗线期,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,Chromosome recombination,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,终变期,二价体显著变短呈棒状。交叉进一步端化，只剩一至二个交叉。核仁此时开始消失，核被膜解体。,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,同源染色体相互排斥、开始分离，交叉开始端化 terminalization。,双线期,二价体中的两条同源染色体分开，分别向两极移动。,同源染色体随机分向两极，父、母本染色体重组，产生基因组变异。如人类染色体组合的方式

28、有223个。,末期I,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,中期I,后期I,Chromosome recombination 2,Minimum number of gamete types=2n,In humans,n=23,第十二章 细胞周期及其调控 第二节 细胞分裂,细胞周期调控,Rao和Johnson(1970、1972、1974)将Hela细胞同步于不同阶段，然后与M期细胞混合，在灭活仙台病毒介导下，诱导细胞融合，发现与M期细胞融合的间期细胞产生了形态各异的早熟凝集染色体(prematurely condensed chromosome，PCC)，这种现象叫做早熟染色体凝集(

29、premature chromosome condensation)。提出结论：M期细胞具有促进间期细胞进行分裂的因子。,MPF的发现,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,S.pombe,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,S.cerevisiae,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,1988年研究MPF的学者Lohka最终将非洲爪蟾的MPF纯化。经鉴定MPF由32KD和45KD两种蛋白组成，二者结合可使多种蛋白质磷酸化。后来Paul Nurse（1990）进一步的实验证明P32实际上是P34cdc2的同源物，而P45是cyclinB的同源物。,细胞周

30、期引擎,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,P34cdc2与细胞周期蛋白结合才具有激酶的活性，因此称为细胞周期蛋白依赖性激酶(cyclin-dependent kinase，CDK)，P34作用包括将核纤层蛋白磷酸化导致核纤层解体、核膜消失，将H1磷酸化导致染色体的凝缩等。这些效应的最终结果是细胞周期的不断运行。目前发现的CDK在动物中有7种。各种CDK分子均含有一段相似的激酶结构域，这一区域有一段保守序列，即PSTAIRE，与周期蛋白的结合有关。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,2001年10月8日美国人LelandHartwell、英国人Paul Nurse

31、、TimothyHunt因对细胞周期调控机理的研究而获诺贝尔生理医学奖。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,细胞周期调控机制,1 细胞周期蛋白的类型 在细胞周期运转过程中CDC2及其它CDKs的含量相对稳定，cyclin呈周期性变化。目前从芽殖酵母、裂殖酵母和各类动物中分离出的周期蛋白有30余种，在脊椎动物中为A1-2、B1-3、C、D1-3、E1-2、F、G、H等。分为G1型、G1/S型S型和M型4类。各种周期蛋白均含有一段约100个氨基酸的保守序列，称为周期蛋白框，介导周期蛋白与CDK结合。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,分裂期周期蛋白N端有一段序列称降

32、解盒(destruction box)。当MPF活性达到最高时，可激活降解盒的识别蛋白，通过泛素连接酶催化泛素与cyclin结合，cyclin随之被泛素依赖性蛋白酶水解。G1周期蛋白N端没有降解盒，C端有一段PEST序列与其降解有关。,Destruction Box in Cyclins,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,2 CDC2的激活与抑制 CDC2必须与cyclin B结合才具有激酶活性。CDC2与cyclin B结合后，被Wee1/Mik1激酶磷酸化，导致Thr苏氨酸14和Tyr酪氨酸15磷酸化而不具有活性，阻止细胞进入M期，M期CDC2被CDC25去磷酸化而激活。C

33、DC2的激活还需要苏氨酸161的磷酸化，它是在CDK激酶(CDK activating kinase CAK)的作用下完成的 CDC2与CKI结合而失活，如哺乳动物的P21。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,CDK activating,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,Wee1 and cdc25,wee 1 and cdc 25 mutants have opposite phenotypes：A Wee 1 inhibits cdc2B cdc25 augments cdc2C cdc13 is required for cdc2 activity an

34、d is a cyclin B,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,Activated cdc2,G0期细胞在生长因子的诱导下，先有cyclinD表达，并与CDK4、CDK6结合，使下游的蛋白质磷酸化而激活，随之有cyclinE表达，并与CDK2结合，促进细胞通过G1/S限制点而进入S期，此时cyclinD及E降解，cyclinA合成，并与CDK2结合而活化CDK2，CDK2使抑癌基因Rb蛋白磷酸化而释放出转录因子E2F，促进DNA的合成。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,3 Cyclin的周期变化,细胞周期由S进入G2期后，cyclinB开始表达，cyclin

35、B与cdc2结合，当cdc2激活后，细胞通过G2/M转换点进入M期。引起蛋白磷酸化导致染色体凝缩，核纤层蛋白磷酸化使核膜解体等下游细胞周期事件。中期MPF活性达到最高时，激活后期促进因子（APC），将泛素连接在cyclinB上，导致cyclinB被蛋白酶体（proteasome）降解，完成一个周期。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,A 细胞周期检验点 G1期检验点（check point）：DNA是否损伤，细胞外环境是否适宜，细胞体积是否足够大。S期检验点：DNA是否复制完成。G2期检验点：DNA是否损伤，细胞体积是否足够大。

36、M期检验点：纺锤体是否连到染色体上。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,4 细胞周期调控点,B 细胞周期的转换点 G1/S转换点，在酵母中称start，在哺乳动物中称R点(restriction point)，控制细胞由静止状态的G1进入DNA合成期，G2/M转换点，系决定细胞一分为二的控制点。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,细胞周期的运行在是周期检验点的严格检控下进行的，当DNA发生损伤，复制不完全或纺锤体形成不正常，周期将被阻断在M期之前。如在哺乳类中当DNA发生损伤时，则诱导抑癌基因P53的表达，P53蛋白活性升高，则诱导细胞周期的阻止因子P21表达，

37、P21与CDK结合抑制其活性，则与Rb结合的E2F不能被释放，S期必须基因不能被转录，细胞周期阻断在G1/S期。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,Four checkpoints,Induction of p21by DNA damage,肽类生长因子对细胞增殖的影响,动物生长调节因子多为肽类物质，生长因子与其靶细胞膜上的受体结合，经信息传递，最终作用于与细胞增殖有关的基因。目前发现的生长因子不少于几十种，多数有促进细胞增殖的功能，少数具有抑制作用，如抑素(chalone)，肿瘤坏死因子TNF，个别如转化生长因子(TGF-)具有正负双重调节作用。生长因子不由特定腺体产生，通过

38、旁分泌作用于邻近细胞。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,1 结构 各种生长因子分子量大小不同，肝细胞生长因子(HGF)，由674个氨基酸组成，分子量达80KD，而内皮素仅由21个氨基酸组成。大多数生长因子仅由一条肽链组成，如EGF、TGF-、FGF，而PDGF、NGF、TGF-，肝细胞生长因子HGF由两条肽组成。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,2 功能A 促进细胞生长和增殖，如血小板生长因子PDGF能促进停滞于G0期的成纤维细胞，神经胶质细胞，平滑肌细胞进入细胞周期。B 双重调节作用，如TGF-具有双重性，它对成纤维细胞具有促进生长作用，而对多数细胞却有抑制生长作用。C 多功能性，除调节细胞增殖外，还具有其他功能，如EGF既促进细胞分裂，又能抑制胃酸分泌。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,3 作用机理 肽类生长因子的跨膜信号的传递途径有：ras途径、cAMP途径和磷脂酰肌醇途径，但主要为ras途径，最终效应部位在核内，促进细胞增殖相关基因的表达。生长因子对基因表达的诱导有一定的时序性，在几分钟或1小时内即被诱导表达的为早期基因，产物为转录因子，继而诱导其它基因的表达。使信号逐级放大。,第十二章 细胞周期及其调控 第三节 细胞周期调控,